2010年第二十届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题(含答案).pdfVIP

2010 年第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题 注意事项： 1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2 ．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3．本试卷共有六个大题，满分为 100 分。 4 ．答卷时间： 2010 年 4 月 18 日（星期日）上午 9：30～11：10。 一、 （16 分）干簧管（也叫干簧继电器）比一般 机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命 长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力 强的特点，工作可靠性很高。如图 1 甲所示为干 簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄 铁片，被固定于玻璃管上。 1．当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，如 图 1 乙，干簧管的磁簧片触点就会闭合，将电路 接通；当条形磁铁远离干簧管时， 触点就会断开。 请简述其原理。 2 ．某同学设想用干簧管制作水位自动报警器， 图 2 是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余 部分的设计： 3 （1）设永久磁铁所受的重力为 3N ，浮球的体积为 200cm ，不计滑轮处的摩擦。 则要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件（取 g=10N/kg ）？ （2）他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，请在图中的虚线 方框内画出报警电路，要求：水位到达 A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达 B 处时，绿灯亮，电铃报警。 172 物理网 二、（16 分）小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图 3 所示。其中 R 、R 、R 为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作 1 2 3 指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计。 小星设想通过开关的组合， 使电加热器 能有 200W、300W、……、900W 共七挡功率。为此他还设计了下面这份简单的 表格，表中的“√”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮： “×”表示对应的 开关断开，相应的指示灯熄灭。功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值。 1．按照他的设想，帮他计算出 R1、R2、R3 的阻值各为多少？ 2 ．补齐表中其余挡位的空格。 额定电压 220V 额定频率 50Hz 档位 S1 S2 S3 功率 1 √ × × 200W 2 × √ × 300W 3 4 5 6 7 900W 172 物理网 三、（16 分）如图 4 为过去邮局里用来称量邮件质量的双杆台秤的主要结构简图， 这种台秤的两条秤杆是固定在一起的，两条秤杆分别装有秤锤 A 、B ，其中秤锤 A 只能处于其所在秤杆上有槽的特定位置处，秤锤 B 则可停在其所在秤杆上的 任意位置。 1．这个台秤的量程和分度值分别是多少？ 2 ．写出用这种秤测量一个邮包的质量时的操作步骤（包括校零的具体步骤） 3．若用调整好的台秤称量一个邮包的质量时，秤杆水平平衡后，秤锤 A 、B 所 处的位置如图 4 所示，则这个邮包的质量为多少？ 4 ．由图中的信息推导出 A 、B 两秤锤的质量 mA 、mB 的关系 四、（16 分）小华家买了新房，准备改装客厅顶灯的电路时，他发现爸爸拿来一 幅如图 5 所示电路图，他很好奇，看 了一会儿